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1、主讲:高献伟(615) 辅导:李秀滢(1006) 2009.32009.7 E-mail:,Circuit Analysis,电路分析,绪论,研究领域 教学内容 基本要求 学习指导 参考教材,(1)经典电路分析的知识结构 (2)经典电路分析的两大理论依据 (3)经典电路分析的知识要点,经典电路分析概要,1.0 电路理论的研究领域,电路分析,电路综合,故障诊断,电路理论,1.1 经典电路分析概要,实际电路,电路模型,分析依据,分析手段,分析结果,实际电路输出变量 (电压,电流,功率,能量),电路模型输出变量 (电压,电流,功率,能量),符号模型,数学模型,拓扑约束,元件约束,等效法,规范法,主要
2、定理,对 照 验 证,1.2 经典电路分析方法知识结构,构成电路的元件 有何特性?,构成电路的元件是 如何联结的?,元件约束,拓扑约束,经典电路分析的两大理论依据,决定电路的特性,1.3经典电路分析方法知识结构,分析对象,分析依据,分析方法,正弦稳态电路,动态电路,电路模型与电路变量,基本概念与分析方法,元件约束与拓扑约束,等效法 规范法 主要定理,基本概念与相量分析法,应用 分析,应用 分析,一阶电路,二阶电路,谐振电路,互感电路,1.4 经典电路分析方法知识要点,2.教学内容,第一章 集总参数电路中的电压电流约束关系 第二章 运用独立电流、电压变量的分析方法 第三章 叠加方法 第四章 分解
3、方法及单口网络 第五章 电容元件与电感元件 第六章 一阶电路 第七章 二阶电路 第八章 阻抗和导纳 第九章 正弦稳态功率和能量 第十章 频率响应 多频正弦稳态电路 第十一章 耦合电感和理想变压器,一、集总参数电路中电压、电流的约束关系 集总参数电路模型,电路基本变量(电压、电流、功率),基尔霍夫定律,图论初步知识,电路元件(电阻、电源),两类约束,KCL、KVL方程的独立性。 重点:电路基本变量,电压、电流的参考方向、关联参考方向,功率的计算,基尔霍夫定律,电阻、电流源、电压源、受控源的特性及电压电流关系 难点:电压、电流的参考方向,功率的计算,电路的等效。,二、运用独立电压、电流变量的分析方
4、法 节点分析法,网孔电流法 重点:节点分析法,网孔电流法。 难点:含受控源、独立电流源支路的网孔电流法,含受控源、独立电压源支路的节点分析法 三、叠加方法与网络函数 线性电路的比例性,叠加原理 重点:叠加原理,四、分解方法及单口网络 置换定理,电路的等效概念和等效变换,戴维南定理,诺顿定理,最大功率传输定理 重点:戴维南定理,诺顿定理,最大功率传输定理,电路的等效 难点:含受控源单口网络的戴维南等效电路的求解,电路的等效,六、电容元件与电感元件 电容元件的VCR及其性质,电感元件的VCR及其性质,电容、电感的串并联。 重点:电容、电感元件的VCR。 七、一阶电路 换路定则,一阶动态电路的零输入
5、响应、零状态响应、全响应,三要素法,暂态和稳态、自由和强制响应的概念,微分电路,积分电路 重点:一阶动态电路的零输入响应、零状态响应、全响应,三要素法 难点:三要素初始值、稳态值、时间常数的确定,八、二阶电路 RLC串联电路的零输入响应、全响应 重点:RLC串联电路的零输入响应,九、阻抗和导纳 相量概念及性质,基尔霍夫定律的相量形式, R、L、C元件VCR的相量形式,阻抗和导纳,相量模型, 正弦稳态电路的相量分析法。 重点:阻抗和导纳,正弦稳态电路的相量分析法。 难点:相量的概念。,十、正弦稳态功率和能量 电阻的平均功率,电容、电感的平均储能,单口网络的平均功率、无功功率、视在功率、功率因数,
6、复功率的概念,正弦稳态最大功率传输定理 重点:单口网络的平均功率、功率因数,正弦稳态最大功率传输定理 难点:复功率的概念,正弦稳态最大功率传输问题,十一、频率响应 多频正弦稳态电路 正弦稳态电路的网络函数,RC电路的频率特性,多频正弦稳态电路的分析,平均功率的叠加,RLC电路的谐振 重点:RC电路的频率特性,多频正弦稳态电路的分析,RLC串联电路的谐振 难点:RC电路的频率特性 RLC电路的谐振 十二、耦合电感和理想变压器 同名端的概念,耦合电感的VCR,耦合系数,含耦合电感电路的基本分析方法,空心变压器电路的分析,理想变压器的VCR及其阻抗变换性质 重点:含耦合电感电路的分析,理想变压器的V
7、CR及其阻抗变换性质 难点:含耦合电感电路的分析,3. 基本要求,1 了解集总参数、线性、非时变电路的特性,理解电压、电流参考方向的概念并能正确应用。掌握功率的计算,掌握电路元件的电压电流关系,熟练掌握基尔霍夫定律。掌握线性网络的网孔分析法和节点分析法并能熟练应用。 2 深刻理解等效概念,熟练掌握叠加定理、戴维南定理、诺顿定理和最大功率传输定理。,3 掌握动态元件特性和一阶电路的动态分析方法,理解零输入响应、零状态响应,瞬态响应、稳态响应,全响应,自由分量、强制分量,时间常数的概念。掌握二阶电路的分析方法,理解二阶电路过阻尼、临界阻尼、欠阻尼及自由振荡的条件。 4 理解相量概念及正弦信号相量表
8、示法,掌握一般正弦稳态电路和含耦合电感及理想变压器电路的分析方法,了解电路的频率特性分析方法。,4. 学习指导,一、总体把握 学习电路分析应首先对电路分析理论有一个整体的把握,建立起电路分析理论的基本结构。这一基本结构可以概括为:一个假设(集总假设)、两类约束(基尔霍夫定律KCL, KVL和元件的电压电流关系VCR)和三大基本方法(叠加、分解和变换域方法)。各自连同有关的定义、概念、定理、方法、公式等内容形成课程的整体。,4. 学习指导,一、总体把握 应该明确:集总假设确定了电路分析的对象是电压、电流以及功率、能量。两类约束是分析电路的基本依据,不论分析哪类集总电路都是离不开的,包括运用独立变
9、量和两类约束相结合的网孔法、节点法等。叠加方法使复杂激励电路问题化为简单激励电路问题,包括动态电路的叠加定理可以化简复杂动态电路的过渡过程问题。分解方法使复杂结构电路问题化为简单结构电路问题。变换域方法则使电路的分析方法得到统一,运用基本的电阻电路分析方法可以分析各类不同情况的电路。因此,学习电路分析应做到明确集总假设,牢记两类约束,熟练运用三大基本方法。,4. 学习指导,二、课前预习 一般教师都会在每堂课结束的时候告诉学生下节课要讲的内容,学生应对这些内容进行课前预习,对内容的重点、难点做到心中有数,带着预习中未解决的问题听课,可以使听课更有目的性,效率更高。,4. 学习指导,三、做好课堂笔
10、记 大屏幕投影放映的速度快、内容多,很难在课堂上一字不落地记下来,如果一味地强调笔记内容的完整,影响听课效果。因此课堂笔记不应是对大屏幕内容的完全照搬,而应简明扼要地记录教师授课的内容体系,记录课程的重点、难点,以及在听课过程中尚未完全理解的内容,以便课后进一步学习。在整理听课笔记的过程中,还可以参阅各种电路分析教材和学习书,归纳、概括所学知识,建立自己的知识体系。,4. 学习指导,四、课后认真阅读教材 目前的教材都是我国高校电路分析课程的经典教材,内容全面,条理清晰,是学好电路分析的重要依据。阅读教材时,应先根据教学大纲的要求,了解每一章的知识要点,然后再系统地读书。全面理解书中的内容以外,
11、还应针对重点、难点问题反复研读,深入理解各种概念、定义、定理,掌握好各种分析方法的具体应用方式。有些内容还应前后联系,系统地加以理解,对某些重点问题应结合思考题或作业练习题进行深入地思考。,4. 学习指导,五、独立完成作业 多做练习,以检验学习效果,巩固课程知识。理论来源于实践,还要用于指导实践,作习题是用电路理论指导实践的方式之一。通过作练习,可以加深对理论知识的理解,明确理论知识的具体应用方法。这里提醒同学注意,在完成作业的过程中,电路图的绘制要规范,各种电路变量要标示单位。在学习之初就养成良好的习惯,培养自己的专业素质。,5. 参考教材与参考书目,教材:简明电路分析基础 第四版 李翰荪 高等教育出版社 2006.5,参考书: 简明电路分析基础教学指导书高等教育出版社 李翰荪 吴锡龙 2003.8,答疑时间:每周四下午 地点: 主楼教室,考核方式为闭卷考试课程 成绩评定,平时 30,期末 70,